(57)【要約】【課題】チップ搭載基板に対する半導体チップの載置と加圧を別々の工程及び装置で行なわなくても、半導体チップの反りを矯正した状態でチップ搭載基板に半導体チップを搭載することができる仕組みを提供する。【解決手段】本発明に係る半導体装置の製造装置は、半導体チップを吸着して保持するコレット２７を有し、コレット２７で保持した半導体チップをチップ搭載基板に搭載するチップ移載部を備える。コレット２７は、半導体チップを吸着するための吸着孔３０，３１を有する第１コレット部材２８と、第１コレット部材２８の外側に当該第１コレット部材２８とは独立してコレット中心軸方向に移動可能に設けられるとともに、半導体チップを押さえるためのチップ押さえ部３４を有する第２コレット部材２９とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップを吸着して保持するコレットと、当該コレットを昇降させる昇降機構とを有し、前記コレットで保持した前記半導体チップを前記昇降機構の駆動によりチップ搭載基板に搭載するチップ移載部を備え、
前記コレットは、前記半導体チップを吸着するための吸着孔を有する第１コレット部材と、前記第１コレット部材の外側に当該第１コレット部材とは独立してコレット中心軸方向に移動可能に設けられるとともに、前記半導体チップを押さえるためのチップ押さえ部を有する第２コレット部材とを有する
半導体装置の製造装置。
【請求項２】
前記コレットは、前記コレット中心軸方向への前記第２コレット部材の移動に連動して当該第２コレット部材を前記コレット中心軸回りに回転動作させる回転機構を有する
請求項１記載の半導体装置の製造装置。
【請求項３】
前記チップ移載部は、前記コレットを介して前記半導体チップを加熱する加熱部を有する
請求項１又は２記載の半導体装置の製造装置。
【請求項４】
前記コレットが金属製である
請求項３記載の半導体装置の製造装置。
【請求項５】
前記第１コレット部材に対して前記第２コレット部材が交換可能である
請求項１又は２記載の半導体装置の製造装置。
【請求項６】
第１ステージに載置された半導体チップをコレットで吸着して保持するピックアップ工程と、
前記半導体チップを保持したコレットを第２ステージに載置されたチップ搭載基板の直上位置へと移動させる移動工程と、
前記チップ搭載基板の直上位置で前記コレットを下降させて前記半導体チップを前記チップ搭載基板に載せるとともに、前記コレットに設けられたチップ押さえ部をコレット中心軸方向に移動させて前記半導体チップの外周部を前記チップ押さえ部で前記チップ搭載基板に押し付けるチップ搭載工程と
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記チップ搭載工程において、前記チップ押さえ部を前記コレット中心軸方向に移動させる場合に、前記コレット中心軸回りの回転方向で、前記チップ押さえ部の向きが、前記半導体チップの向きと異なる状態から、前記半導体チップの向きと同じ状態になるように、前記チップ押さえ部を回転させながら移動させる
請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法に関する。詳しくは、半導体チップをチップ搭載基板に搭載する際に用いられる半導体装置の製造装置と製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体モジュールにおいては、携帯機器などのモバイル製品への適用要請があり、機器の高機能化に伴って、半導体モジュール部品への高機能化、薄型化及び小型化の要請がある。高性能化の要請に対しては、半導体チップそのものに機能を作り込む方法と必要な機能を有する半導体チップの積層やパッケージの積層で高機能化を目指した積層パッケージの開発が活発に行なわれている。半導体チップを積層する場合においては、パッケージの薄型化の要請に応えるため、半導体チップそのものをこれまでよりも薄く仕上げることで、目的を達成しようとする動きがある。
【０００３】
このような半導体チップの薄型化に伴い、半導体チップの厚さが５０μｍ以下、特に３０μｍ相当以下の厚みにおいては、チップ厚が薄くなったことで製造上の課題が生じている。具体的には、半導体チップの厚さを薄くすると、内部的な応力の影響でチップ外周部に反りが発生しやすくなる。このため、半導体チップをインターポーザなどのチップ搭載基板などに搭載する場合に、半導体チップの反りの影響でチップ外周部が基板面から浮いてしまう。
【０００４】
そこで、特許文献１には、半導体チップをチップ搭載基板に載置する載置工程と、半導体チップを載置したチップ搭載基板を移送する移送工程と、移送したチップ搭載基板に対し半導体チップ全体を加圧する加圧工程とを有する半導体装置の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１００７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、半導体チップをチップ搭載基板に載置する載置装置と半導体チップ全体をチップ搭載基板に加圧する加圧装置が別々に必要になる。また、載置工程と加圧工程が離れているため、載置工程から加圧工程へと移送する間に半導体チップの位置ずれが発生する恐れがある。
【０００７】
本発明の目的は、チップ搭載基板に対する半導体チップの載置と加圧を別々の工程及び装置で行なわなくても、半導体チップの反りを矯正した状態でチップ搭載基板に半導体チップを搭載することができる仕組みを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る半導体装置の製造装置は、半導体チップを吸着して保持するコレットを有し、当該コレットで保持した前記半導体チップをチップ搭載基板に搭載するチップ移載部を備え、前記コレットは、前記半導体チップを吸着するための吸着孔を有する第１コレット部材と、前記第１コレット部材の外側に当該第１コレット部材とは独立してコレット中心軸方向に移動可能に設けられるとともに、前記半導体チップを押さえるためのチップ押さえ部を有する第２コレット部材とを有する。
【０００９】
本発明に係る半導体装置の製造装置においては、第１コレット部材の吸着孔を用いてコレットに半導体チップが保持されるとともに、昇降機構の駆動によりコレットを下降させることにより、コレットに保持された半導体チップがチップ搭載基板に載せられる。さらに、第１コレット部材で吸着した半導体チップをチップ搭載基板に載せた状態で、第２コレット部材をコレット中心軸方向に沿って下方に移動させることにより、半導体チップがチップ押さえ部によってチップ搭載基板に押し付けられる。
【００１０】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、第１ステージに載置された半導体チップをコレットで吸着して保持するピックアップ工程と、前記半導体チップを保持したコレットを第２ステージに載置されたチップ搭載基板の直上位置へと移動させる移動工程と、前記チップ搭載基板の直上位置で前記コレットを下降させて前記半導体チップを前記チップ搭載基板に載せるとともに、前記コレットに設けられたチップ押さえ部をコレット中心軸方向に移動させて前記半導体チップの外周部を前記チップ押さえ部で前記チップ搭載基板に押し付けるチップ搭載工程とを有する。
【００１１】
本発明に係る半導体装置の製造方法においては、第１ステージに載置された半導体チップを、第２ステージに載置されたチップ搭載基板に搭載する場合に、次の（１），（２）の動作が一つの工程の中で連続して行なわれる。
（１）半導体チップをチップ搭載基板に載せる動作
（２）半導体チップ全体をチップ搭載基板に押し付ける動作
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、チップ搭載基板に対する半導体チップの載置と加圧を別々の工程及び装置で行なわなくても、半導体チップの反りを矯正した状態でチップ搭載基板に半導体チップを搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】移動機構部の構成を示す概略図である。
【図３】コレットの構造を示す分解斜視図である。
【図４】コレットの組み立て状態を示す斜視図である。
【図５】第２コレット部材の移動用の駆動源を示す図である。
【図６】第２コレット部材のチップ押さえ部と半導体チップの位置関係を示す図である。
【図７】アライメントマーク読み取り用のカメラと照明の配置状態を示す図である。
【図８】アライメントマークを用いた位置合わせの方法を説明する図である。
【図９】半導体チップをチップ搭載基板に載せるときの各部の配置状態を示す図である。
【図１０】半導体チップをチップ搭載基板に載せた後の各部の配置状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本発明の技術的範囲は以下に記述する実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
【００１５】
本発明の実施の形態については、以下の順序で説明する。
１．半導体装置の製造装置の構成
２．半導体装置の製造装置の動作
【００１６】
＜１．半導体装置の製造装置の構成＞
図１は本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造装置の全体構成を示す概略図である。図示した半導体装置の製造装置１は、大きくは、ステージ部２と、チップ移載部３と、移動機構部４とを備えた構成となっている。ステージ部２は、平面視長方形に形成されている。ステージ部２上には、第１ステージ５と第２ステージ６とが設けられている。第１ステージ５には、ダイシングによって複数の個片チップに分割された半導体ウエハ７が、例えばダイシングテープ（粘着シート）に貼り付けた状態で載置される。第２ステージ６には、ダイシングによって個片に分割された半導体チップ８を搭載すべきチップ搭載基板９が載置される。
【００１７】
チップ移載部３は、第１ステージ５に載置されたダイシング済みの半導体ウエハ７から１つずつ半導体チップ８をピックアップするとともに、当該ピックアップした半導体チップ８をチップ搭載基板９に搭載するものである。チップ移載部３の構成に関しては、後段で詳しく説明する。
【００１８】
移動機構部４は、チップ移載部３を水平面（ステージ部２の上面）に平行でかつ互いに直交する二軸方向（Ｘ方向及びＹ方向）に移動させるものである。移動機構部４は、例えば図２に示すように、固定レール１１と、移動体１２と、２つの駆動モータ１３，１４と、２つの動力伝達軸１５，１６とを用いて構成されている。固定レール１１は、平面視四角形（長方形又は正方形）の枠状に組み立てられている。固定レール１１の相対向する２つのレールはＸ方向と平行に配置され、他の２つのレールはＹ方向と平行に配置されている。移動体１２は、固定レール１１に案内されてＸ方向及びＹ方向に移動するものである。駆動モータ１３は、移動体１２をＸ方向に移動させるための駆動源となるものである。駆動モータ１４は、移動体１２をＹ方向に移動させるための駆動源となるものである。動力伝達軸１５は、駆動モータ１３の回転駆動力を伝達することにより、移動体１２をＸ方向に移動させるものである。動力伝達軸１５は、駆動モータ１３とともに固定レール１１によってＹ方向に移動自在に支持されている。動力伝達軸１６は、駆動モータ１４の回転駆動力を伝達することにより、移動体１２をＹ方向に移動させるものである。動力伝達軸１６は、駆動モータ１４とともに固定レール１１によってＸ方向に移動自在に支持されている。また、動力伝達軸１５と動力伝達軸１６は、垂直方向（上下方向）に位置をずらして、互いに交差する状態で配置されている。
【００１９】
上記構成からなる移動機構部４においては、駆動モータ１３を駆動させると、移動体１２がＸ方向に移動する。また、駆動モータ１３の回転方向を反転させると、Ｘ方向で移動体１２の移動方向が反転する。同様に、駆動モータ１４を駆動させると、移動体１２がＹ方向に移動する。また、駆動モータ１４の回転方向を反転させると、Ｙ方向で移動体１２の移動方向が反転する。したがって、２つの駆動モータ１３，１４を用いて、ＸＹ平面（水平面内）で移動体１２を任意の位置に移動させることができる。また、２つの駆動モータ１３，１４を個別に駆動することにより、移動体１２をＸ方向とＹ方向に個別に移動させることができる。
【００２０】
ステージ部２には、第１ステージ５と第２ステージ６に対応して２つの支柱２１，２２が取り付けられている。支柱２１には、レンズ付きのカメラ２３と照明（例えば、発光ダイオードなど）２４が取り付けられている。支柱２２には、レンズ付きのカメラ２５と照明（例えば、発光ダイオードなど）２６が２組取り付けられている。
【００２１】
図３はチップ移載部３が有するコレットの構造を示す分解斜視図である。チップ移載部３のコレット２７は、上述した移動体１２に図示しない昇降機構を介して取り付けられている。昇降機構は、コレット２７を昇降させるためにチップ移載部３に設けられるものである。昇降機構は、半導体チップ８をピックアップする動作や、半導体チップ８をチップ搭載基板９に搭載する動作のために、コレット２７を昇降させるものである。チップ移載部３は、コレット２７を介して半導体チップ８を加熱する加熱部（ヒータ等）を備えている。コレット２７は、上述した移動機構部４の駆動により、移動体１２と一体になって水平に移動するものである。コレット２７は、移動体１２から下方に向けて真っ直ぐに（垂直に）突出する状態で配置されている。コレット２７は、内筒・外筒の関係で嵌合する第１コレット部材２８と第２コレット部材２９とを用いて構成されている。第１コレット部材２８と第２コレット部材２９は、それぞれ金属製の部材となっている。第１コレット部材２８は、半導体チップ８を真空引きによって吸着保持するものである。第１コレット部材２８は、断面が同心円の二重構造をなす円筒形に形成されている。第１コレット部材２８の下面には、真空引きによるチップ吸着のために、円形の吸着孔３０とドーナツ形の吸着孔３１が同心円状に設けられている。第１コレット部材２８の外周部には突起３２が設けられている。
【００２２】
第２コレット部材２９は、円筒部３３とチップ押さえ部３４とを一体に有している。円筒部３３の内径は、上述した第１コレット部材２８の外径よりも僅かに大きな寸法となっている。円筒部３３には細長いガイド溝３５が形成されている。ガイド溝３５の上側の溝部分３５Ａは、コレット中心軸（コレット軸芯）と平行に形成されている。また、ガイド溝３５の上側を除く溝部分３５Ｂは、コレット中心軸に対して円弧状に斜めに形成されている。チップ押さえ部３４は、円筒部３３の下端部に設けられている。チップ押さえ部３４は、板状に形成されている。チップ押さえ部３４の外形は、円筒部３３の外径よりも大きい平面視四角形に形成されている。チップ押さえ部３４の外形寸法は、半導体装置の製造装置１が取り扱う半導体チップ８の外形寸法と同じか、それよりも大きい寸法になっている。また、チップ押さえ部３４の相対応する２つの辺部間の寸法は、後述するアライメントマークの読み取りを考慮して、半導体チップ８の対角コーナー部間の寸法よりも小さい寸法になっている。
【００２３】
上記構成からなるコレット２７は、図４に示すように、第１コレット部材２８を第２コレット部材２９の円筒部３３内に挿入するとともに、第１コレット部材２８の突起３２を第２コレット部材２９のガイド溝３５に嵌合させた状態で組み立てられる。突起３２は、第１コレット部材２８と第２コレット部材２９を嵌合した状態で、ガイド溝３５の部分を通して第１コレット部材２８の外周部に接着、圧入等で固定してもよいが、第２コレット部材２９の交換に対応すべく、次のように設けることが望ましい。即ち、突起３２に図示しない雄ネジ部を一体に設ける一方、第１コレット部材２８の外周部に図示しないネジ孔を設ける。そして、第１コレット部材２８と第２コレット部材２９を嵌合した状態で、突起３２の雄ネジ部をガイド溝３５を通して第１コレット部材２８のネジ孔にねじ込む。このような構成を採用すれば、ガイド溝３５に嵌合している突起３２をネジの緩み方向に廻して第１コレット部材２８から取り外すことで、第１コレット部材２８に対して第２コレット部材２９を交換可能となる。このため、取り扱う半導体チップのサイズが変更になる場合に、変更後のチップサイズに適合する大きさのチップ押さえ部を有する第２コレット部材に交換するだけで対応可能となる。
【００２４】
突起３２とガイド溝３５はカム機構を構成している。このカム機構は、コレット中心軸方向への第２コレット部材２９の移動に連動して当該第２コレット部材２９をコレット中心軸回りに回転動作させる回転機構に相当する。カム機構において、突起３２をガイド溝３５の上側の溝部分３５Ａに嵌合させた状態では、第１コレット部材２８に対して第２コレット部材２９を相対的にコレット中心軸方向（上下方向）に直進移動させることができる。また、突起３２をガイド溝３５の上側の溝部分３５Ａに嵌合させた状態では、第１コレット部材２８の下面に対して、第２コレット部材２９のチップ押さえ部３４の下面をそれと同じ高さ又はそれよりも若干下方に突出する高さに配置可能になっている。
【００２５】
コレット２７の内側部品となる第１コレット部材２８に対して、コレット２７の外側部品となる第２コレット部材２９は、例えば図５に示すように、エアーシリンダー３６を駆動源としてコレット中心軸方向に移動可能に組み込まれる構成となっている。第２コレット部材２９は、例えば、コイルバネ等のバネ力で常に上方向に付勢され、この付勢力に対抗してエアーシリンダー３６が第２コレット部材２９を押し下げるように駆動する仕組みになっている。また、バネ力とエアーシリンダー３６の駆動力は、第２コレット部材２９の回転動作を許容しつつ、第２コレット部材２９に伝達される仕組みになっている。このため、エアーシリンダー３６を駆動すると、その駆動力を受けて第２コレット部材２９がコレット中心軸方向に沿って下方に移動する。また、第２コレット部材２９の移動中に突起３２とガイド溝３５の嵌合位置が変位することにより、第２コレット部材２９がコレット中心軸回りに回転する。
【００２６】
本実施の形態においては、エアーシリンダー３６の駆動によって第２コレット部材２９を上端位置から下端位置まで押し下げた場合に、突起３２とガイド溝３５の嵌合によって第２コレット部材２９が４５度の角度で回転する構成となっている。また、第２コレット部材２９をバネ力で上端位置へと引き上げた場合は、突起３２とガイド溝３５の嵌合によって第２コレット部材２９が先程と反対方向に４５度の角度で回転する構成となっている。また、第２コレット部材２９を下端位置まで押し下げた状態では、第１コレット部材２８に吸着される半導体チップ８の向きに対して、第２コレット部材２９のチップ押さえ部３４が同じ向きで配置される構成となっている。また、第２コレット部材２９を上端位置まで引き上げた状態では、第１コレット部材２８に吸着される半導体チップ８の向きに対して、第２コレット部材２９のチップ押さえ部３４が異なる向き（回転方向に４５度の角度で傾いた状態）で配置される構成となっている。
【００２７】
＜２．半導体装置の製造装置の動作＞
続いて、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造装置１の動作とこれに基づく半導体装置の製造方法について説明する。まず、ピックアップすべき半導体チップ８の直上にコレット２７が位置するように、移動体１２を第１ステージ５の直上に移動させた状態で、カメラ２３と照明２４を用いて、ピックアップすべき半導体チップ８の位置を認識する。半導体チップ８は、例えば、アルミニウム電極からなる電極部を上に向けた状態で第１ステージ５にウエハ状態でセットされる。また、半導体チップ８上には、例えば、チップコーナー部に形成された電極部（例えば、１００μｍ角のアルミニウム電極）がアライメントマークとして設けられている。このため、半導体装置の製造装置１は、半導体チップ８上のアライメントマークをカメラ２３と照明２４を用いて読み取ることにより、ピックアップすべき半導体チップ８の位置を認識する。このとき、コレット２７の第２コレット部材２９はバネ力等で上方に引き上げられている。このため、第２コレット部材２９のチップ押さえ部３４と半導体チップ８の位置関係は、図６に示すように、回転方向（矢印方向）に４５度のずれを生じた状態となる。この状態では、半導体チップ８とチップ押さえ部３４の向きが異なるため、半導体チップ８のコーナー部でアライメントマークＭ１，Ｍ２がチップ押さえ部３４で遮られることがない。このため、コレット２７の上方からでも、カメラ２３と照明２４を用いて、アライメントマークＭ１，Ｍ２を読み取ることができる。
【００２８】
次に、図示しない昇降機構の駆動によりコレット２７を下降させて、第１コレット部材２８の下端部で半導体チップ８を真空引きにより吸着保持する。その後、図示しない昇降機構の駆動によりコレット２７を上昇させる。これにより、第１ステージ５から１つの半導体チップ８がコレット２７によってピックアップされた状態となる。
【００２９】
次に、移動機構部４における駆動モータ１４の駆動により、コレット２７を支持する移動体１２を第１ステージ５から第２ステージ６に向けてＹ方向に移動させる。これにより、移動体１２が第２ステージ６の直上位置に配置される。また、移動体１２に支持されたコレット２７は、第２ステージ６に載置されたチップ搭載基板９の直上位置に配置される。第２ステージ６においては、半導体チップ８に設けられたアライメントマークと、チップ搭載基板９に設けられたアライメントマークを用いて、両者の位置合わせを行なう。その際、図７に示すように、第２ステージ６にセットされるチップ搭載基板９のアライメントマークと、その基板上に搭載される半導体チップ８のアライメントマークを、第２ステージ６の上方に配置されているカメラ２５と照明２６を用いて読み取る。半導体チップ８とチップ搭載基板９の位置合わせは、アライメントマークの読取結果に基づいて検出した両者の相対的な位置ずれに応じて、移動機構部４の駆動モータ１３，１４を駆動することにより行なう。その場合、各々の駆動モータ１３，１４の駆動量及び駆動方向（モータ回転方向）は、アライメントマークの読取結果に基づく両者の位置ずれ量及び位置ずれ方向によって決まる。
【００３０】
半導体チップ８のアライメントマークＭ１，Ｍ２は、図８に示すように、チップコーナー部に１つずつ存在している。これに対して、チップ搭載基板９のアライメントマークＭ３，Ｍ４は、半導体チップ８の外側に位置するようにＬ字形に設けられるとともに、アライメントマークＭ１，Ｍ２と１：１の対応関係で設けられている。アライメントマークの形状は、特に、Ｌ字形に限るものではなく、別の形状であってもよい。アライメントマークＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４を用いた半導体チップ８とチップ搭載基板９の位置合わせは、例えば、次のような条件で行なわれる。即ち、アライメントマークＭ１の最端部からアライメントマークＭ３までのＸ方向及びＹ方向の離間距離Ｌｘ，Ｌｙが、それぞれ規定値となるように位置合わせを行なう。また、アライメントマークＭ２の最端部からアライメントマークＭ４までのＸ方向及びＹ方向の離間距離Ｌｘ′，Ｌｙ′が、それぞれ規定値となるように位置合わせを行なう。このような位置合わせに際して、半導体チップ８の向きとチップ押さえ部３４の向きは、回転方向に４５度ずれているため、チップ押さえ部３４で遮られることなく、カメラ２５と照明２６を用いてアライメントマークを読み取ることができる。また、位置合わせの段階では、図９（Ａ），（Ｂ）に示すように、チップ押さえ部３４が半導体チップ８から上方に離間（退避）した状態で配置される。
【００３１】
その後、図示しない昇降駆動の駆動によりコレット２７を下降させる。そして、この下降中に、第１コレット部材２８の下端部で吸着保持している半導体チップ８をチップ搭載基板９に載せて押し付ける。チップ搭載基板９のチップ搭載部分には予めダイボンド材や接着フィルム等の接着層が設けられる。このため、第１コレット部材２８は、半導体チップ８とチップ搭載基板９との間に接着層を介在させた状態で、半導体チップ８をチップ搭載基板９に押し付けることになる。
【００３２】
次に、第１コレット部材２８で半導体チップ８を押し付けたまま、エアーシリンダー３６の駆動により第２コレット部材２９を押し下げる。このとき、第２コレット部材２９は、突起３２とガイド溝３５の嵌合により、回転しながら下方に移動する。この下方への移動中に突起３２がガイド溝３５の上側の溝部分３５Ａに嵌合する状態になると、第２コレット部材２９の回転が停止する。この段階で図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、チップ押さえ部３４と半導体チップ８の向きが揃う。また、この状態で第２コレット部材２９がさらに下方に移動して、半導体チップ８の外周部を下向きに加圧する。これにより、半導体チップ８は、第１コレット部材２８と第２コレット部材２９の両方で同時に押し付けられた状態となる。即ち、半導体チップ８の被吸着面内をチップ中央部とチップ外周部に二分して考えると、半導体チップ８の中央部は第１コレット部材２８で押し付けられ、半導体チップ８の外周部は第２コレット部材２９のチップ押さえ部３４で押し付けられた状態となる。この状態では、半導体チップ８の向きと第２コレット部材２９のチップ押さえ部３４の向きが、コレット中心軸回りの回転方向で同じ向きになる。このため、半導体チップ８全体をチップ搭載基板９に押し付けることができる。また、半導体チップ８の薄型化に伴って、例えば、第２コレット部材２９を押し下げる前の段階で半導体チップ８の外周部に反りが生じていても、チップ押さえ部３４で半導体チップ８を加圧することで半導体チップ８の反りを矯正することができる。
【００３３】
次に、上述のようにコレット２７で半導体チップ８を押し付けた状態で、上述した加熱部の駆動により、コレット２７を用いて加熱と加圧を同時に行なう。このとき、例えば、接着フィルムを用いて半導体チップ８を固定する場合は、１００〜１６０℃の熱処理を行なって接着フィルムの樹脂成分を硬化させる。これにより、半導体チップ８の外周部をチップ搭載基板９の基板面から浮かすことなく、半導体チップ８とチップ搭載基板９を緊密に接着させることができる。また、コレット２７（特に、第２コレット部材２９）が金属製であると、加熱部からの温度が半導体チップ８に均一に伝わるため、接着の信頼性を高めることができる。
【００３４】
その後は、エアーシリンダー３６の駆動を停止するとともに、図示しない昇降機構の駆動によりコレット２７を上昇させる。これにより、コレット２７の第２コレット部材２９はバネ力等で元の位置まで回転しながら引き上げられる。次いで、移動機構部４の駆動により移動体１２が第２ステージ６から第１ステージ５に向けてＹ方向に移動し、次のピックアップ動作に入る。以降は、上記同様の動作が繰り返されることになる。
【００３５】
本発明の実施の形態においては、第１コレット部材２８と第２コレット部材２９からなるコレット２７を用いて、半導体チップ８をチップ搭載基板９に載置する動作と半導体チップ８全体をチップ搭載基板９に加圧する動作を、一工程で行なうことができる。このため、チップ搭載基板９に対する半導体チップ８の載置と加圧を別々の工程及び装置で行なう必要がなくなる。また、チップ搭載基板９の直上位置で、第２コレット部材２９のチップ押さえ部３４をエアーシリンダー３６で押し下げる前に、チップ押さえ部３４と半導体チップ８の向きを異ならせている。このため、第２コレット部材２９のチップ押さえ部３４に邪魔されることなく、半導体チップ８に設けられたアライメントマークを読み取ることができる。また、チップ搭載基板９の直上位置で、２コレット部材２９のチップ押さえ部３４をエアーシリンダー３６で押し下げる場合は、第２コレット部材２９をコレット中心軸回りに回転させながら移動させる。このため、チップ押さえ部３４と半導体チップ８の向きを揃えた状態で、チップ押さえ部３４により半導体チップ８を押し付けることができる。このため、アライメントマークの読み取りと半導体チップの均一な押し付けを両立させることができる。
【００３６】
なお、上記実施の形態においては、ステージ部２の第１ステージ５にダイシング済みの半導体ウエハが載置され、そこから半導体チップ８がコレット２７によってピックアップされるものとしたが、本発明はこれに限らない。例えば、第１ステージ５と第２ステージ６の間に図示しない中間ステージを設け、第１ステージ５から中間ステージに移載された半導体チップ８を上記同様にコレット２７でピックアップし、第２ステージ６上のチップ搭載基板９に搭載する構成としてもよい。かかる構成を採用する場合は、融通性と拡張性を高めるために、中間ステージに回転機構を設け、当該回転機構により中間ステージ上で半導体チップ８の向きを変えられるようにすることが望ましい。また、第１ステージ５から中間ステージに半導体チップ８を移載するチップ移載部と、中間ステージから第２ステージ６に半導体チップ８を移載するチップ移載部とを、互いに独立した別々のツールで構成することが望ましい。
【符号の説明】
【００３７】
１…半導体装置の製造装置、２…ステージ部、３…チップ移載部、４…移動機構部、５…第１ステージ、６…第２ステージ、７…半導体ウエハ、８…半導体チップ、９…チップ搭載基板、２７…コレット、２８…第１コレット部材、２９…第２コレット部材、３０，３１…吸着孔、３２…突起、３３…円筒部、３４…チップ押さえ部、３５…ガイド溝
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１】
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【図８】
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